Spurkranzschmieranlage


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Beispiel Straßenbahnen

Beschreibung

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Beispiel: Straßenbahnen
Während bei älteren Straßenbahnfahrzeugen, ca. Baujahr 1950...1980, durchweg Radsatzachsen mit BEIDSEITIG FEST aufgepressten Radkörpern auf Achswellen zum Einsatz gelangen, erfolgt bereits heutzutage bei großer Anzahl modernerer Straßenbahnfahrzeuge der Einsatz von Losrädern zur GEZIELTEREN Verschleißminderung. Wesentlicher Vorteil der Losräder gegenüber starrer Radsatzachsen ist:
Abrollen ihrer
TATSÄCHLICHEN Weglängen.

Es werden hierbei folgende Losrädervariationen (in Draufsicht in nachfolgende Skizzen dargestellt) unterschieden:

- nicht angetriebene Losräder in
lenkbarer Ausführung, siehe nachfolgende Skizze.

                                           


- angetriebene Losräder in lenkbarer Ausführung mit eingebauten
Radnaben Antriebsmotoren, siehe nachfolgende Skizze.

                                           


- angetriebene Losräder in lenkbarer Ausführung in Verbindung mit
Drehzahlausgleichsgetriebe (Differential), nach Vorbild
  angetriebener Räder in Kraftfahrzeugtechnik, siehe nachfolgende Skizze.

                                           


Während Kurvenfahrten stellen sich Losräder
LENKBARER Ausführungen, mit ihren Achsfluchten annähernd auf Gleisbogenmittelpunkt ein, sodass Anlaufwinkel der Spurmaßseitenflanken beziehungsweise Stichmaßseitenflanken der Radkörper gegenüber Spurmaßseitenflanken der Schienen beziehungsweise Beischienenseitenflanken rein theoretisch immer “Null” ist, siehe nachfolgende Skizze.

                                           


Ganz anders verhält es sich bei
starren Radsatzachsen, bei denen die Anlaufwinkel NUR in GERADEN Streckenverläufen “Null” betragen, jedoch bei immer kleiner werdenden Kurvenradien, entsprechend des Spießganges, entscheidend über “Null” anwachsen, bei gleichzeitig anwachsenden Verschleißerscheinungen, siehe auch Skizze “Kurze Kurve”.
Bei
STARRER Anordnung der Räder auf Achsen ( = Fahrzeug fährt während Kurve prinzipiell im “Spießgang”) kommt es zwangsläufig bei Kurvenverläufen zu immer wiederkehrenden RUCKARTIGEN Überschreitungen der Haftreibungsgrenzen, mit Durchdrehungen des weniger belasteten Rades ( = des innenlaufenden Rades ) eines Radsatzes.
Zwecks Verschleißminderung ist es in solchem Fall angebracht, auch
LAUFFLÄCHE des INNEREN Gleisbogens zu schmieren.
An Radsatzachsen erfolgen während Kurvenfahrten also keinerlei Ausgleiche kürzerer Innen-, gegenüber längerer Außenwege.

Diese Erscheinungen sind bei
Losrädern nicht mehr vorzufinden.

Fahrendes schienengebundenes Fahrzeug erzeugt bei:
- langsamer Fahrtgeschwindigkeit ⇒ Axialschubkräfte,
- mittlerer Fahrtgeschwindigkeit ⇒ Überlagerung aus Axialschub- und Fliehkräften,
- hoher Fahrtgeschwindigkeit ⇒ Fliehkräfte.

Fahren Schienenfahrzeuge von geraden Strecken in Kurvenbereiche, dann kommt es zur Entstehung von
quer und waagerecht zu jeweiligen Fahrtrichtungen wirkenden Axialschubkräften. Diese werden von Fahrzeugwagenkasten über Radsatzachsen auf Spurkränze der Räder und auf Spurmaßflanken der Schienen übertragen.

Axialschubkräfte sind von Faktoren:
- Kurvenradius, Spießgang, Anstellwinkel und
- Geschwindigkeit der Fahrzeuge
abhängig.
Kraftminderungen sind durch Kurvenneigungen, d.h. Absenken der inneren gegenüber der äußeren Schiene, möglich.
Trockenreibungen zwischen Rädern und Schienen führen zu unvertretbaren und vor allem nicht wünschenswerten Verschleißerscheinungen. Trockenreibungen sind aus Gründen daraus entstehender, hoher finanzieller Kosten für fortlaufende Instandhaltungen, zur Gewährleistung der Bahnbetriebssicherheit zu vermeiden.
BEREITS REINE WASSERFILME führen zu merklichen Verschleißminderungen an Rad und Schiene.
Während der
ABSETZVORGÄNGE von Schmiermittel kommt es zu Schmiermittelfüllungen der Rauhigkeitstäler in den Gleit- und Laufflächen der Räder und Schienen. Dadurch werden sehr gute Gleiteigenschaften, damit verbunden gute Verschleiß- und Geräuschreduzierungen, zwischen Rad und Schiene, erzielt.

KEIN beziehungsweise nahezu kein Einsatz der Kurvenschmieranlage bei:
- witterungsbedingt,
  hoher Luftfeuchtigkeit, Regen, Schnee- beziehungsweise Eisregen, Schnee, trockener Kälte,
- jahreszeitbedingt,
  Laubfall,
- Kurven mit zu hohen Längsneigungen,
  (das bedeutet ohnehin schwierige Fahrtbedingungen für Schienenfahrzeug aufgrund großen Gefälles beziehungsweise großer
   Steigung der Strecke).

Beispielsweise sollten Straßenbahnstrecken
mehrmals täglich, abhängig von Streckenbelastung, geschmiert werden.

(
OHNE Kurvenschmierung ist beispielsweise Verschleiß an Spurmaßseitenflanke (beziehungsweise Stichmaßseitenflanke) der Spurkränze
 der Radreifen so hoch, dass dadurch schon nach ca. 15.000 Laufkilometern
ENTGLEISUNGSGEFAHR bestehen kann!)

Vor allem Gleisbögen an abbiegenden Weichenkonstruktionen haben besonders geringe Kurvenradien und kleinere (“schmalere“) Laufflächen der Schienen.



Verwendung Kopf- / Rillenschienen

Kopfschienen (Vignolschienen), siehe nachfolgende Skizze

                         

finden Anwendung bei
offenem Gleiskörper (zum Beispiel zwischen zwei Ortschaften). Höhe einer Straßenbahnkopfschiene beträgt beispielsweise 149 mm.


Rillenschienen, siehe nachfolgende Skizze

    


werden in Bereichen (zum Beispiel Innenstädten) verwendet, in denen sowohl Schienen, als auch Straßenbahnfahrzeuge verkehren.
Oberflächeneindeckung (unter anderem sehr günstig für Radfahrer) geschieht mittels Pflastersteine (und Schienenkammerfüllsteine). Höhe einer Straßenbahnrillenschiene beträgt beispielsweise 180 mm. Rillenschienen und Pflastersteine weisen absichtlich etwas größere Bauhöhe auf, damit sie sich beim Befahren nicht durchbiegen beziehungsweise nachgeben.

Eine andere Möglichkeit der Verschleißminderung ist das Kurvenschmieren mittels Pudergraphit-Wasser-Gemisch.
Wasser fungiert hierbei als Bindungs-, Dosierungs- und -
Trägermedium für darin schwebende Pudergraphitteilchen.
Während sich Wasser bereits nach relativ kurzer Zeit verflüchtigt, kommt es zu
bleibenden Ablagerungen der Graphitteilchen in Rauhigkeitstälern der Lauf- und Gleitflächen der Schienen und Räder.

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